Του Κωνσταντίνου - Μάριου Βαζιουράκη
Πολλές φορές η έννοια της διάστασης των αντικειμένων που υπάρχουν στην καθημερινή μας ζωή είναι καθοριστική για την αγορά τους, την αξιοποίηση ή ακόμα και τη χρήση τους. Από ένα μικρό ψαλίδι μέχρι ένα μολύβι, κι από έναν σταθερό υπολογιστή μέχρι έναν πανύψηλο ουρανοξύστη, η έννοια του μεγέθους είναι συνυφασμένη με την αντίληψη και την αξία των πραγμάτων γύρω μας.
Δεν είναι, όμως, λίγες οι φορές που ο ανθρώπινος εγκέφαλος δεν μπορεί να συλλάβει την παρουσία κάποιων μικροσκοπικών υλικών, τα οποία φαίνεται πως έχουν τόσο πολλές δυνατότητες και εφαρμογές, που σύντομα θα μιλάμε για μια επανάσταση στον κόσμο της επιστήμης και της τεχνολογίας. Τα υλικά αυτά δεν είναι άλλα από τα διάσημα πλέον νανοϋλικά.
Τι είναι, όμως, τα υλικά αυτά και ποιες ιδιότητές τους επιτρέπουν την αξιοποίησή τους σ' ένα τεράστιο πεδίο χρήσεων και εφαρμογών; Συνοπτικά μιλώντας, νανοϋλικά θεωρούνται τα υλικά των οποίων τουλάχιστον η µία διάσταση βρίσκεται στη νανοκλίμακα, δηλαδή στην κλίμακα από 1 nm-100 nm.
Χρησιμοποιούνται από αιώνες και υπάρχουν γύρω μας στη φύση. Ωστόσο, μονάχα τα τελευταία χρόνια ο χαρακτηρισμός και ο έλεγχος της ύλης στις νανοδιαστάσεις διερευνήθηκαν διεξοδικά και μόλις πρόσφατα οι επιστήμονες προχώρησαν για πρώτη φορά στην εργαστηριακή τους σύνθεση.
Ως νανοσύνθετο ορίζεται ένα σύνθετο υλικό του οποίου κάποιο από τα συστατικά έχει τουλάχιστον μία διάστασή του στη νανοκλίμακα. Τα νανοσύνθετα υλικά μπορούν να είναι οργανικά, ανόργανα ή και τα δύο, σε οποιαδήποτε σύνθεση.
Πιάνοντας το νήμα από τη φυσική παρουσία των νανοσωματιδίων γύρω μας, ας αναλογιστούμε απλώς πως κάθε φορά που παίρνουμε μια ανάσα, εισπνέουμε κατά μέσο όρο 50.000.000 και κατ' επέκταση 1.000.000.000.000 τέτοια σωματίδια, σε ημερήσια βάση. Μελετώντας λεπτομερώς τη σύσταση της ατμόσφαιρας, θα λέγαμε πως αποτελεί έναν ταμιευτήρα που συνεχώς μεταβάλλει τα χαρακτηριστικά και τη σύστασή του, εξαιτίας μιας ποικιλίας παραγόντων, στους οποίους συγκαταλέγεται και ο ανθρώπινος.
Συνοπτικά, μπορούμε να πούμε πως ο μεγαλύτερος αριθμός νανοσωματιδίων αφορά τα μικρότερα και πως νανοσωματίδια με το μικρότερο μέγεθος είναι κυρίως τα θειικά, νιτρικά και οργανικά υλικά, γύρω από τα οποία αναπτύσσονται τα υπόλοιπα. Ομως, αυτό που μας αφορά άμεσα είναι η συνένωση τέτοιων σωματιδίων, καθώς φαίνεται πως επηρεάζουν το κλίμα, επιφέροντας σημαντικές μεταβολές.
Από τη μία, απορροφούν και ανακλούν (προς το Διάστημα) ακτινοβολία και έτσι επηρεάζουν τη θερμοκρασία της ατμόσφαιρας, κάτι το οποίο μπορεί να γίνει τόσο με τρόπο «θετικό», δηλαδή αύξηση της θερμοκρασίας, όσο και αρνητικό, αντιστρέφοντας έτσι το φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Από την άλλη, αν τα νανοσωματίδια είναι υδρόφιλα, τότε λειτουργούν σαν πυρήνες συμπύκνωσης, επηρεάζοντας άμεσα τις ατμοσφαιρικές κατακρημνίσεις και απορρυθμίζοντας σημαντικά το υδρολογικό ισοζύγιο μιας περιοχής.
Πότε, όμως, χρησιμοποιήθηκαν οι πρώτοι νανοκρύσταλλοι και πόσο εφαρμόσιμοι θα μπορούσαν να είναι σήμερα; Οπως αποδείχθηκε από επιστήμονες του ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος, οι αρχαίοι κεραμείς της Αθήνας πήραν το κοινό χώμα της Αττικής στα χέρια τους και το μετέτρεψαν σ' έναν αληθινό «θησαυρό», αφού τα αγγεία τους μονοπώλησαν τις διεθνείς αγορές της εποχής τους.
Το σημαντικό, όμως, είναι πως το μετέτρεψαν σε ένα σπάνιο υλικό. Το περίφημο μελανό υάλωμα των αττικών αγγείων, αυτό που πολλοί προσπάθησαν να αντιγράψουν, είναι στην ουσία ένα νανοϋλικό του ορυκτού μαγνητίτης με ιδιαίτερες χημικές και μηχανικές ιδιότητες. Για να αντιληφθούμε τη σημασία του, αξίζει να σημειωθεί πως πρόσφατα προσείλκυσε το ενδιαφέρον της NASA, η οποία αναζητά στη σύστασή του όλα εκείνα τα μυστικά που θα συνδράμουν στη βελτίωση και μόνωση των διαστημοπλοίων της…
Νανοσωματίδια και CSI
Πέρα από την εμφάνισή τους στην ατμόσφαιρα, χαρακτηριστική είναι η παρουσία νανοσωματιδίων και στο έδαφος. Το γεγονός αυτό ήταν η αφορμή για κάποιους μελετητές, κυρίως στις ΗΠΑ, να συνδυάσουν με πολύ ευφάνταστο τρόπο τα νανοσωματίδια με την επιστήμη της εγκληματολογίας, προκειμένου να εξαγάγουν σημαντικά κι ασφαλή συμπεράσματα.
Πέραν των καθιερωμένων μεθόδων μελέτης του γενικού υλικού για την ταυτοποίηση θύματος, αλλά και δράστη, μελετώνται πλέον τα είδη των σωματιδίων που φέρει το θύμα σε διάφορα σημεία των ενδυμάτων ή του σώματός του, με σκοπό να μελετηθεί αν συμπίπτουν με τα αναμενόμενα στην περιοχή νανοσωματίδια.
Έτσι, οι Αρχές έχουν πλέον στη διάθεσή τους πληροφορίες για το αν το θύμα μεταφέρθηκε, ποια διαδρομή ακολουθήθηκε, τι συνθήκες από πλευράς υγρασίας επικρατούσαν στην περιοχή, ώστε να καταλήξουν γρήγορα στα πρώτα συμπεράσματα.
Με τη σειρά της, η ταυτοποίηση του δράστη πρέπει να συμφωνεί με τα στοιχεία που αναφέρθηκαν και τον εντοπισμό συγκεκριμένων νανοσωματιδίων στα ρούχα και στα υποδήματά του. Βεβαίως, αυτή η μέθοδος απαιτεί άριστη χαρτογράφηση των διαφόρων νανοσωματιδίων ανά περιοχή, στοιχείο που για την ελληνική, ίσως και την ευρωπαϊκή πραγματικότητα, εντάσσεται ακόμα στο πλαίσιο της επιστημονικής φαντασίας...
* Κάθε ημέρα, οι συνεργάτες του μη κερδοσκοπικού οργανισμού επικοινωνίας επιστημονικών θεμάτων στο ευρύ κοινό SciCo παρουσιάζουν με απλά λόγια ένα θέμα που φέρνει την επιστήμη πιο κοντά μας.
** Το άρθρο δημοσιεύθηκε στην εφημερίδα «Φιλελεύθερος», αρ. φύλλου 67.
